I nte rna t io na l J o urna l o f   P o w er   E lect ro nics   a nd   Driv Sy s t e m   ( I J P E DS )   Vo l.   7 ,   No .   4 Dec em b er   2 0 1 6 ,   p p .   1 1 2 5 ~ 1 1 3 3   I SS N:  2 0 8 8 - 8 6 9 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p ed s . v7 i 4 . pp 1 1 2 5 - 1133          1125       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I JP E DS   Perf o r m a nce   Cha ra cter istics  of Ind uction M o tor w ith  Field   O rien ted  Co ntrol  Co m pa red  t o   Di r ect  To rque  Contr o l       H a m dy   M o ha m ed  So li m a n   Dire c to o f   R esear ch   a n d   De v e lo p m e n o f   Driv in g   T r a in s ,   Ca iro ,   E g y p t       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma y   26 ,   2 0 1 6   R ev i s ed   Oct   31 ,   2 0 1 6   A cc ep ted   No v   12 ,   2 0 1 6       W it h   d e v e lo p m e n o p o w e e lec tro n ics   a n d   c o n tro T h e o rie s,  th e   A m o to r   c o n tro b e c o m e e a sie r.   S o   th e   AC  m o to rs  a re   u se d   in ste a d   o f   th e   DC  m o to in   th e   d riv e   a p p li c a ti o n s.  W it h   th i s d e v e lo p m e n t,   a   se v e r a m e th o d s o f   c o n tro l   a re   in v e n ted .   T h e   f ield   o rien ted   c o n tr o a n d   d irec t o rq u e   c o n tr o a r e   f ro m   th e   b e st  m e th o d to   c o n tro th e   d riv e   s y ste m s.  T h is   p a p e is  c o m p a re d   b e tw e e n   th e   f ield   o rien ted   c o n tro a n d   d i re c to rq u e   c o n tro t o   sh o w   th e   a d v a n tag e s   a n d   d isa d v a n tag e o th e se   m e t h o d o f   c o n tro ls.   T h is  stu d y   d isc u ss e d   th e   e ffe c ts  o th e se   m e th o d o f   c o n tro o n   th e   to tal  h a rm o n ic  d isto rt io n   o f   th e   c u rr e n a n d   t o rq u e   ri p p les .   T h is  o c c u rs  t h ro u g h   stu d y   th e   p e rf o r m a n c e   c h a ra c teristics   o f   th e   A m o to r.   T h e   m o to u se d   i n   t h is  st u d y   is  a n   i n d u c ti o n   m o to r.   T h is  stu d y   is  sim u late d   th ro u g h   t h e   M A TL A p ro g ra m .   K ey w o r d :   Dir ec t to r q u co n tr o l   Field   o r ien ted   co n tr o l   I n d u ctio n   m o to r   MA T L A B   s i m u li n k   Co p y rig h ©   201 6   In s t it u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Ha m d y   Mo h a m ed   So li m a n ,     Dir ec to r   o f     R esear ch   an d   De v elo p m e n t o f   Dr i v i n g   T r ain s ,   C air o ,   E g y p t .   E m ail:  h a m d y s o li m a n 1 2 3 @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N     I n   t h p ast,  t h D C   m o to r s   u s ed   i n   i n d u s tr ial  ap p licatio n s   to   g et  ac c u r ate  s p ee d ,   f a s t   d y n a m ic   r esp o n s an d   h i g h   d y n a m ic  p er f o r m a n ce   ch ar ac ter i s tics   n ea r er   to   ze r o   s p ee d   b u th e y   s u f f er   f r o m   s o m e   p r o b lem s   s u c h   as  lar g s ize,   h ea v y   W i g h t,  f r eq u e n m ai n te n an ce ,   h i g h   ex p e n s i v a n d   s p ar k in g   d u to   b r u s h es.   W ith   th d ev elo p m e n o f   p o w er   elec tr o n ics  an d   co n tr o th eo r ies,  th in d u ctio n   m o to r   r ep lace d   th DC   m o to r   to   g et  r id   f r o m   t h d r a w b ac k s   o f   t h D C   m o to r   i.e .   t he   i n d u c tio n   m o to r   is   th e   m o s t c o m m o n   u s ed   m o to r   i n   t h e   in d u s tr ial  ap p licatio n s   th i s   is   b ec au s it  i s   r u g g ed   s tr ctu r e,   lo w   co s t,  lo w   m ai n ten a n ce ,   h ig h   o p er atin g   li f e     an d   h ig h   e f f iece n c y   [1 - 2] .   T h p er f o r m an ce   o f   th e   i n d u ctio n   m o to r   in   t h d r iv e   s y s te m   d ep en d in g   u p o n   t h e   m o to r   co n tr o an d   cu r r en co n tr o m e th o d   o r   v o ltag co n tr o in   p o w er   co n v er ter .   T h cu r r en co n tr o m e th o d   is   p r ef er ab le  th is   is   b ec au s it  is   s i m p le.   T h q u alit y   co n tr o o f   th is   m et h o d   d ep en d in g   u p o n   th q u alit y   o f   th e   w a v e f o r m   w h ic h   g e n er ate d .   T o   g et  g o o d   p o w er   w av e f o r m   t h is   d ep en d s   u p o n   t h s witch i n g   o f   i n v er ter ,   m o d u latio n   in d ex   a n d   p u ls w id t h   m o d u la tio n   ( P W M) .   S o m m et h o d s   o f   cu r r en co n tr o s u ch   as  s ca lar   co n tr o is   s u f f er   f r o m   co m p l ic ated   co u p lin g   n o n lin ea r   d y n a m ic  p er f o r m a n ce .   T h is   p r o b lem   ca n   b s o lv ed   b y   u s i n g   f ield   o r ien ted   co n tr o ( F OC )   o r   b y   d ir ec to r q u co n tr o ( D T C )   [ 3 - 4 ] .   T h is   p ap er   is   u s ed   to   co m p ar in g   b et w ee n   th e s m et h o d s   o f   co n tr o ( FOC   an d   DT C ) .   T h is   o cc u r s   th r o u g h   th s i m u lat io n   t h ese s   co n tr o ls   w it h   u s i n g   th M A T L A B   p r o g r a m .   T h s i m u latio n   s tu d ied   t h f o ll o w i n g   ca s es   1.   Mo to r   o p e r atin g   at  r ated   co n d itio n s .   2.   Su d d en   ap p lied   an d   r e m o v al  t h lo ad   at  r ated   s p ee d .   3.   R ev er s in g   s p ee d   at  f u ll lo ad .   T h is   p ap er   is   o r g an ized   as   t h f o llo w s ,   1 - in tr o d u ctio n ,   2 - m at h e m a tical  m o d el  o f   i n d u c tio m o to r ,     3 - f ield   o r ien ted   co n tr o l,  4 - d ir e ct  to r q u co n tr o l,  5 - s i m u la tio n   r esu lts   a n d   6 -   co n cl u s io n .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694     P erfo r ma n ce   C h a r a cteris tic s   o f I n d u ctio n   Mo to r   w ith   F ield   Ori en ted   C o n tr o l Co mp a r ed   to     ( Ha md MS )   1126   2.   M AT H I M AT I CA L   M O DE L   O F   I NDUC T I O M O T O R   T h m at h e m atica m o d el  o f   in d u ctio n   m o to r   ca n   b w r itte n   a s     q s e s q s e q s e e d s e d dt v ri               ( 1 )     d s e s d s e d s e e q s e d dt v rI               ( 2 )     0 ( ) q r e r q r e er d r e d dt rI              ( 3 )     0 ( ) d r e r d r e er q r e d dt rI              ( 4 )     s q s e m q r e q s e L I L I                ( 5 )     s d s e m d r e d s e L I L I                ( 6 )     r q r e m q s e q r e L I L I                  ( 7 )     r d r e m d s e d r e L I L I                  ( 8 )     3 ( ) 4 m e q s e d s e d r e q r e r P L T I I L               ( 9 )     r eL r d JB dt TT               ( 1 0 )     W h er q s e v an d   d s e v ar th q   an d   d   ax is   s tato r   v o lta g e,   q s e I an d   d s e I ar th e   q   an d   d   ax is   s tato r   cu r r en t,   q r e I an d   d r e I ar th q   an d   d   ax i s   r o to r   cu r r en t,  q s e an d   d s e ar th q   an d   d   ax is   s tato r   f lu x ,   q r e   an d   d r e ar th q   a n d   d   a x i s   r o to r   f lu x ,   s r an d   r r ar th s tato r   an d   r o to r   r esis ta n ce ,   s L r L an d   m L ar th s tato r ,   r o to r   an d   m ag n eti zin g   i n d u cta n ce s ,   P is   t h n u m b er   o f   p o les,  , eL TT ar th elec tr o m ag n eti c   to r q u an d   lo ad   to r q u e,   d dt is   d er iv ati v e,   r   is   r o to r   s p ee d ,   B   is   f r ictio n   v i s co u s   a n d   J   is   m o m e n o f   in er tia.       3.   F I E L O RI E NT E CO N T RO L   T h f ield   o r ien ted   co n tr o in tr o d u ce d   f o r   th f ir s ti m a th h a n d s   o f   B las h k i n   1 9 7 1   as  an   alter n ati v to   b r in g   t h i n d u ct io n   m o to r   in s tead   o f   t h DC   m o to r   in   i n d u s tr ia ap p licatio n s   t h at  r eq u ir ed   h i g h   d y n a m ic  p er f o r m a n ce   [ 5 ] .   I n   FOC ,   th s p ac p h aso r   o f   th s tato r   cu r r en is   d ec o u p led   in t o   t w o   co m p o n en t s   to r q u cu r r en co m p o n en a n d   f lu x   cu r r en co m p o n en t.  T h f l u x   c u r r en co n tr o is   alig n ed   w it h   th r o to r   f lu x   as  s h o w n   i n   Fi g u r e   1 .   T o   im p le m e n th at,   t h p o s itio n   an d   m ag n it u d o f   th r o to r   f lu x   ar r eq u ir ed   an d   th is   ca n   b d o n d ir ec tly   b y   u s i n g   s en s o r   to   m ea s u r th r o to r   f lu x   o r   in d ir ec tl y   b y   e s ti m ati n g   th r o to r   f lu x .   I n   th is   p ap er   th r o to r   f lu x   is   est i m ated   b y   i n d ir ec m eth o d   [ 6 - 8 ] .   T h is   m ea n s   th at,   t h d - a x i s   r o to r   f l u x   is   eq u a l   to   th r o to r   f lu x   a n d   th q - a x i s   r o to r   f lu x   b ec o m es z er o   s o   th r o to r   f lu x   ca n   b ca lc u lated   as    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS   Vo l.   7 ,   No .   4 Dec em b er   2 0 1 6   1 1 2 5     1 1 3 3   1127       Fig u r e   1 .   P h aso r   Diag r a m   o f   F ield   Or ien ted   C o n tr o l       1 m d s e r r L d T dt I                 ( 1 1 )     I n   t h es ti m ated   m o d el,   t h r ef er en ce   r o to r   f lu x   ca n   b d ed u ce d   f r o m   lo o k u p   tab le   d esig n ed   i n   MA T L A B   p r o g r a m   d ep en d in g   u p o n   t h r o to r   s p ee d .   W ith   aid   o f   th ab o v eq u atio n   th esti m at in g   d - a x i s   s tato r   cu r r en t c an   b ca lc u late d   as      * * ( 1 ) r r d s e m d T d t L I                  ( 1 2 )       T h r o to r   f lu x   a n g le  ca n   b ca lcu lated   as   th e   s u m   o f   r o to r   p o s itio n   a n d   r o to r   f ield   p o s itio n   r ef er r ed   to   th r o to r   as th f o llo w i n g   eq u a tio n     * r f r s m s d s e rr L T I                    ( 1 3 )     An d   th m o to r   to r q u b ec o m e s     3 4 m e q s e r r P L TI L                 ( 1 4 )     T h is   to r q u ca n   b d ed u ce d   f r o m   th P I   to r q u cu r r e n co n tr o ller .   W ith   aid   th i s   to r q u e,   th e   esti m ated   to r q u cu r r en t c o m p o n e n t ( q s e I )   ca n   b d ed u ce d   f r o m   t h ab o v eq u atio n   as     * * 14 3 q s e e m r r P L IT L                 ( 1 5 )       W ith   h elp   o f   to r q u cu r r en co m p o n e n ( * q s e I ) ,   f lu x   c u r r en co m p o n en ( * d s e I )   an d   p o s itio n   o f   r o to r   f lu x   ( rf ) ,   th esti m ati n g   3   p h ase  s ta to r   cu r r en ca n   b ca lcu lated .   T h 3   p h ase  s tato r   cu r r en esti m ate d   ar co m p ar ed   to   t h ac t u al  t h r ee   p h ase  c u r r en w h ic h   m ea s u r ed   b y   s en s o r   to   s w itc h i n g   f r eq u en c y   o f   in v er ter   as sh o w n   i n   Fi g u r e   2 .   T h is   Fig u r e   s h o w s   th d etail s   o f   t h in d ir ec t f ield   o r ien ted   co n tr o l f o r   in d u ctio n   m o to r .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694     P erfo r ma n ce   C h a r a cteris tic s   o f I n d u ctio n   Mo to r   w ith   F ield   Ori en ted   C o n tr o l Co mp a r ed   to     ( Ha md MS )   1128       Fig u r e   2 .   Sti g m atic  Dia g r a m   o f   th I n d ir ec t Field   Or ien ted   C o n tr o l o f   I n d u ctio n   Mo to r       4.   DIRE CT   T O RQ UE   CO N T RO L   T h e   d ir ec t o r q u co n tr o in tr o d u ce d   f o r   th f ir s ti m at  th h a n d s   o f   T ak ah as h an d   No g u c h i     in   1 9 8 6 T h e   d ir ec to r q u co n tr o ( DT C )   is   s aid   to   b e   o n o f   t h f u tu r e   w a y s   o f   co n tr o lli n g   t h AC   m ac h i n e   in   f o u r   q u ad r an t s .   I n   DT C   it  is   p o s s ib le  to   co n tr o d ir ec tl y   th s tato r   f l u x   a n d   t h to r q u b y   s elec ti n g   t h e   ap p r o p r iate  in v er ter   s tate.   DT C   m ai n   f ea t u r es  ar d ir ec co n tr o o f   f lu x   a n d   to r q u e,   i n d ir ec co n tr o o f   s ta to r   cu r r en ts   a n d   v o lta g es,  ap p r o x i m ate l y   s in u s o id al  s ta to r   f l u x e s   an d   s tato r   cu r r en ts ,   an d   Hig h   d y n a m ic  p er f o r m a n ce   ev e n   at  s ta n d   s til [ 9 - 1 2 ] .   D T C   h av s ev er al  ad v an ta g e s   if   it  i s   co m p ar ed   to   FOC   as ,   Dec o u p led   co n tr o l o f   to r q u an d   f l u x ,   A b s en ce   o f   co - o r d in ate  tr an s f o r m s ,   A b s e n ce   o f   v o lta g m o d u lar   b lo ck ,   A b s e n ce   o f   m ec h a n ical   tr an s d u ce r s ,   C u r r en r eg u lato r ,   P W p u ls e   g e n er atio n ,   P I   co n tr o o f   f l u x   an d   to r q u e     an d   co - o r d in ate  tr a n s f o r m atio n   is   n o r e q u ir ed ,   Ver y   s i m p le   co n tr o s c h e m e   an d   lo w   co m p u tatio n al  ti m e,   an d   R ed u ce d   p ar a m eter   s en s iti v it y   an d   Ver y   g o o d   d y n a m ic  p r o p er ties   as   w ell  a s   o t h er   co n tr o ll er s   s u ch   as  P I f o r   m o to r   f l u x   a n d   to r q u e,   an d   M in i m al  to r q u r esp o n s ti m e v en   b etter   t h a n   t h VC s   [ 1 1 - 1 2 ] .   Ho w e v er ,   s o m e   d is ad v an ta g es  ar also   p r esen s u c h   as:  P o s s ib le  p r o b lem s   d u r in g   s tar ti n g ,   R eq u ir e m e n o f   to r q u an d   f lu x   esti m ato r s ,   i m p l y i n g   th e   co n s eq u e n p ar a m eter s   id e n ti f i ca tio n ,   an d   I n h er e n to r q u e   an d   s tato r   f lu x     r ip p le  [ 9 - 1 3 ] .   A lth o u g h ,   s o m e   d is ad v an ta g es  ar e:  Hi g h   to r q u r ip p les  an d   cu r r en d is to r ti o n s ,   L o w   s w itc h in g   f r eq u en c y   o f   tr an s is to r s   w it h   r elatio n   to   co m p u tatio n   ti m e,   C o n s ta n er r o r   b et w ee n   r ef er en ce   a n d   r ea   to r q u [ 1 2 - 1 3 ] .     T h s tig m atic  d iag r a m   o f   th DT C   is   u s ed   h er ca n   b s e e n   in   Fi g u r 3 .   I n   th i s   s ti g m atic   d iag r a m ;   th r e f er en ce   r o to r   s p ee d   is   c o m p ar ed   to   t h m ea s u r o f   th m o to r   s p ee d   an d   t h er r o r   i s   i n tr o d u ce d   to   P I   co n tr o ller   to   d ed u ce   th to r q u co m m a n d .   T h to r q u co m m an d   i s   co m p ar ed   to   th esti m ated   to r q u an d   th er r o r   is   in tr o d u ce d   to   th t h r e lev el  h y s ter esi s   co n tr o ller .   A l s o   th e   s tato r   f lu x   co m m an d   is   co m p ar ed   to   th e   esti m ated   s tato r   f lu x   an d   th e   er r o r   is   in tr o d u ce d   to   th t w o   lev el  h y s ter esi s   co n tr o ller .   W ith   aid   th t w o   h y s ter esi s   co n tr o ller s ,   th e   s w i tch i n g   is   o cc u r r ed   an d   t h o u tp u o f   in v er ter   v o ltag e   is   ap p li ed   o n   th e   m o to r .   T h s w itc h i n g   T ab le  d u to   h y s ter esis   co n tr o l o f   th f l u x   a n d   to r q u ca n   b s ee n   in   T ab le  1 .           Fig u r e   3 .   Sti g m atic   Dia g r a m   o f   th D ir ec t T o r q u C o n tr o l o f   I n d u ctio n   Mo to r     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS   Vo l.   7 ,   No .   4 Dec em b er   2 0 1 6   1 1 2 5     1 1 3 3   1129   T ab le  1 .   T h S w itc h i n g   Vec to r   to   Dr iv th I n v er ter   F l u x   c o mp a r a t o r   T o r q u e   c o mp a r a t o r   S e c t o r   1   S e c t o r   2   S e c t o r   3   S e c t o r   4   S e c t o r   5   S e c t o r   6   1   1   V2   V3   V4   V5   V6   V1   1   0   V7   V0   V7   V0   V7   V0   1   - 1   V6   V1   V2   V3   V4   V5   0   1   V3   V4   V5   V6   V1   V2   0   0   V0   V7   V0   V7   V0   V7   0   - 1   V5   V6   V1   V2   V3   V4       5.   SI M UL AT I O R E S UL T   T h s i m u la tio n   r es u lts   f o r   FOC   an d   DT C   ar d is cu s s ed   h er e,   th ca s es  o f   s tu d y   ar f o r   in d u cti on  m o to r   w h ic h   h a s   th d ata  i n   T ab le  2 .   T h ca s es o f   s t u d y ,   w h en   th m o to r   s tar tin g   w it h   f u ll  lo ad   at  r ated   s p ee d ,   at  s u d d en   ap p lied   an d   r e m o v al   th lo ad   an d   at  r ev er s in g   s p ee d .       5 . 1 .   F irst  C a s o f   Study   I n   t h is   ca s e,   t h m o to r   is   o p er ated   at  r ated   co n d itio n s   w it h   FOC   a n d   w it h   DT C .   Fig u r 4   s h o w s   t h e   m o to r   to r q u w it h   FO C   an d   Fig u r 5   s h o w s   t h m o to r   to r q u w ith   DT C   w h er it  is   f o u n d   t h at.   T h m o to r   to r q u is   less   r ip p le  w it h   FO C   if   it  i s   co m p ar ed   to   DT C .   T h o v er   s h o o tin g   o f   t h to r q u i s   h i g h er   w ith   FOC .   T h m o to r   to r q u is   r ea ch ed   s t e ad y   s tate  i n   s h o r ter   ti m w it h   FOC   i f   it is   co m p ar ed   to   DT C .     Fig u r 6   s h o w s   th m o to r   s p e ed   w it h   FO C   a n d   Fig u r 7   s h o w s   t h m o to r   s p ee d   w it h   DT C   w h er it   is   f o u n d   th at.   T h m o to r   r ea ch es  t h r ated   s p ee d   w ith   F O C   in   f aster   t h an   t h at  ti m o f   th DT C .   Fig u r e   s h o w s   th s tato r   cu r r en w i th   FOC   a n d   Fi g u r 9   s h o w s   t h s tato r   cu r r en w it h   DT C   w h er it is   f o u n d   th at.   T h e   s tato r   cu r r en is   les s   r ip p le  w it h   FOC   i f   it  is   co m p ar ed   to   DT C .   T h s tar tin g   cu r r e n is   h i g h er   w i th   DT C .   T h e   s tato r   cu r r en t is r ea c h ed   s tead y   s tate  i n   s h o r ter   ti m w it h   DT C   if   it i s   co m p ar ed   to   FOC .               Fig u r 4 .   T o r q u w ith   Field   O r ien ted   C o n tr o l     Fig u r 5 .   T o r q u w ith   D ir ec t T o r q u C o n tr o l             Fig u r 6 .   Sp ee d   w ith   Field   Or i en ted   C o n tr o l     Fig u r 7 .   Sp ee d   w ith   D ir ec t T o r q u C o n tr o l   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694     P erfo r ma n ce   C h a r a cteris tic s   o f I n d u ctio n   Mo to r   w ith   F ield   Ori en ted   C o n tr o l Co mp a r ed   to     ( Ha md MS )   1130   5 . 2 .   Seco nd   Ca s o f   Study   I n   th is   ca s e,   t h m o to r   i s   s tar tin g   w it h o u t   lo ad   at  0 . 1 5   s ec   t h lo ad   is   s u d d en l y   ap p lied   an d   at  0 . 3 5   th lo ad   is   s u d d en l y   r e m o v ed   f o r   FOC   an d   DT C .   Fig u r 1 0   s h o w s   t h m o to r   to r q u w ith   FOC   an d   Fi g u r 1 1   s h o w s   t h m o to r   to r q u w ith   DT C   w h er it  is   f o u n d   th at t h m o to r   to r q u is   less   r ip p le  w it h   FO C   if   i i s   co m p ar ed   to   DT C .   T h o v er   s h o o tin g   o f   th m o to r   to r q u is   ap p r o x im ate l y   eq u al  i n   t h t w o   m et h o d s   o f   co n tr o l.  T h m o to r   to r q u is   r ea ch ed   s tead y   s ta te  in   s h o r ter   ti m w it h   FO C   i f   it is   co m p ar ed   to   DT C .     Fig u r 1 2   s h o w s   t h m o to r   s p ee d   w it h   FO C   an d   Fi g u r 1 3   s h o w s   t h m o to r   s p ee d   w ith   DT C   w h er it  is   f o u n d   t h at.   T h m o to r   r ea ch es  t h r ated   s p ee d   w i th   FO C   i n   f aster   t h a n   t h at  ti m o f   D T C   an d   th e f f ec o f   s u d d en   ap p lied   lo ad   an d   r e m o v al  t h lo ad   ca n   b n eg lecte d   w i th   DT C .   Fi g u r e   1 4   s h o ws  t h s tato r   cu r r en t   w it h   FO C   a n d   Fi g u r 1 5   s h o w s   t h s tato r   cu r r en w i th   DT C   w h er it   is   f o u n d   t h at.   T h s tato r   cu r r en t   is   les s   r ip p le  w ith   FOC   i f   it i s   co m p a r ed   to   D T C .   T h s tar tin g   cu r r e n t is  h i g h er   w it h   DT C .             Fig u r 8 .   Stato r   C u r r en w i th   Field   Or ien ted   C o n tr o l     Fig u r 9 .   Stato r   C u r r en w i th   Dir ec t T o r q u C o n tr o l           Fig u r 1 0 .   T o r q u w it h   Fie ld   Or ien ted   C o n tr o l     Fig u r 1 1 .   T o r q u w it h   Dir ec T o r q u C o n tr o l             Fig u r 1 2 .   Sp ee d   w it h   Fie ld   Or ien ted   C o n tr o l     Fig u r 1 3 .   Sp ee d   w it h   Dir ec T o r q u C o n tr o l   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS   Vo l.   7 ,   No .   4 Dec em b er   2 0 1 6   1 1 2 5     1 1 3 3   1131         Fig u r 1 4 .   Stato r   C u r r en w it h   Field   Or ien ted   C o n tr o l     Fig u r 1 5 .   Stato r   C u r r en w it h   Dir ec t T o r q u C o n tr o l       5 . 3 T hird Ca s o f   Study   I n   th i s   ca s e,   th m o to r   is   o p er ated   at  r ated   c o n d itio n s   at  0 . 2 5   s ec   th m o to r   s p ee d   is   s u d d en l y   r e v er s f o r   FOC   an d   DT C .   Fig u r 1 6   s h o w s   t h m o to r   to r q u w i th   FOC   a n d   Fig u r 1 7   s h o w s   th e   m o to r   to r q u w i t h   DT C   w h er it i s   f o u n d   t h at.   T h m o to r   to r q u is   les s   r ip p l w it h   FO C   i f   it  is   co m p ar ed   t o   DT C .   T h o v er   s h o o tin g   o f   th to r q u is   h i g h er   w it h   FO C .   T h m o t o r   to r q u is   r ea ch ed   s tead y   s t ate  in   s h o r ter   ti m w it h   FO C   if   it  i s   co m p ar ed   to   DT C .   A r ev er s i n g   s p ee d ,   th m o to r   to r q u is   m o r ef f ec w it h   DT C   i.e .   th o v er   s h o o ti n g   i n   th m o to r   is   h ig h er   i n   r ev er s d ir ec tio n   w i th   DT C .   Fi g u r 1 8   s h o w s   t h m o to r   s p ee d   w i th   FOC   an d   F i g u r 1 9   s h o w s   t h e   m o to r   s p ee d   w ith   DT C   w h er it is   f o u n d   t h at.   T h m o to r   r ea ch es t h r ated   s p ee d   w i th   FO C   in   f as ter   th a n   t i m e   o f   DT C .               Fig u r 1 6 .   T o r q u w it h   Fie ld   Or ien ted   C o n tr o l     Fig u r 1 7 .   T o r q u w it h   Dir ec T o r q u C o n tr o l           Fig u r 1 8 .   Sp ee d   w it h   Fie ld   Or ien ted   C o n tr o l     Fig u r 1 9 .   Sp ee d   w it h   Dir ec T o r q u C o n tr o l   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694     P erfo r ma n ce   C h a r a cteris tic s   o f I n d u ctio n   Mo to r   w ith   F ield   Ori en ted   C o n tr o l Co mp a r ed   to     ( Ha md MS )   1132   Fig u r 2 0   s h o w s   t h s tato r   c u r r en w it h   F OC   an d   Fi g u r e   2 1   s h o w s   t h s tato r   cu r r e n w it h   DT C   w h er it   is   f o u n d   t h at.   T h s tato r   cu r r en is   le s s   r ip p le  w i th   FOC   i f   it   is   co m p ar ed   to   DT C .   T h s tar tin g   cu r r en is   h i g h er   w it h   DT C .   T h s tato r   cu r r en is   r ea ch ed   s tead y   s tate  i n   s h o r ter   ti m e   w it h   DT C   if   it  is   c o m p ar ed   to   FO C .   W h e n   m o to r   s p ee d   is   r ev er s i n g ,   t h s t ato r   cu r r en is   r e v er s i n g   in   t h t w o   m eth o d s   o f   co n tr o l.  T h s tato r   cu r r en w it h   DT C   is   m o r ef f ec ti n g   b y   r ev er s i n g   s p ee d   if   it is   co m p ar ed   to   FOC           Fig u r 2 0 .   Stato r   cu r r en w i th   f ield   o r ien ted   co n tr o l     Fig u r 2 1   Stato r   cu r r en w ith   d ir ec t to r q u co n tr o l       6.   CO NCLU SI O N   T h co m p ar in g   b et w ee n   t h F OC   an d   th DT C   is   h eld .   T h s i m u lat io n   s h o w s   t h at,   th to r q u r ip p les   an d   to tal  h ar m o n ics   i s   le s s   w i th   FOC   i f   it   i s   co m p ar ed   to   D T C .   T h m o to r   s p ee d   an d   m o t o r   to r q u r ea ch   t h e   s tead y   s tate  w it h   FOC   i s   f ast er   th an   th at  ti m w it h   DT C .   T h o v er   s h o o tin g   o f   th s ta r tin g   to r q u is   th e   h ig h e s w it h   FO C   i f   it i s   co m p ar ed   to   D T C .   T h m o to r   cu r r en t r ea ch e s   to   s tead y   s tate  i n   f a s ter   ti m w it h   DT C   if   it  i s   co m p ar ed   to   FOC .   W it h   th e s m o d el s   ( FOC   a n d   DT C )   th e f f ec o f   s u d d en   ap p lie d   an d   r em o v al  t h lo ad   ca n   b n eg lecte d .   T h m o to r   to r q u an d   s tato r   cu r r en in   ca s o f   DT C   is   t h m o r ef f ec ti n g   b y   r ev er s in g   s p ee d   if   it is   co m p ar ed   to   FOC .         T ab le  2 .   T h Mo to r   Data   L i n e   t o   l i n e   v o l t a g e s   3 8 0 V   F u l l   l o a d   c u r r e n t   ( I f   1 . 4 7 A   R o t o r   sp e e d   ( n r )   1 4 0 0   R . P . M   P o l e   p a i r s     2   F u l l   l o a d   t o r q u e   ( T f )   3 . 8 2   N . m   P o w e r   f a c t o r   ( p f )   0 . 8   S t a t o r   r e si st a n c e     1 3   O h m   S t a t o r   r e a c t a n c e     1 0 . 5   O h m   M a g n e t i z i n g   r e a c t a n c e   2 3 1   O h m   R o t o r   r e si st a n c e   2 . 2 5 S + 1 2 . 3 5   O h m   R o t o r   r e a c t a n c e   - 3 . 6 9 4 S + 1 9 . 2 6 4 3   O h m   O u t p u t   p o w e r   0 . 7 5   h p   T s /T f     2 . 3 3   T max /T f   2 . 6 2   I s /I f   4 . 2 2   Ef f i c i e n c y   0 . 7 2       RE F E R E NC E S   [1 ]   M . D.  M u rp h y ,   F . G   T u rn b a ll P o w e e lec tro n ic co n tr o o f   A . m o to rs,  P e rg a m o n   p re ss ,   1 9 8 6 .   [2 ]   Bo se   B. K:  P o w e El e c tro n ics   a n d   V a riab le  F re q u e n c y   Dri v e s,  IEE P re ss ,   1 9 9 7 .   [3 ]   W . Ro sin k An a l o g u e   c o n tr o sy ste fo A. mo to wit h   PW M   v a ria b le  sp e e d ,   i n   p r o c e e d in g o f   El e c tro n ic  Co m p o n e n ts  a n d   A p p li c a ti o n ,   Vo l.   3 ,   No . 1 ,   N o v e m b e 1 9 8 0 ,   p p .   6 - 15.   [4 ]   B. G .   S tarr,  J.C. F .   V a n   L o o n L S c irc u it   fo AC  mo t o sp e e d   c o n tr o l   in   p ro c e e d in g s   o f   El e c tro n ic  C o m p o n e n ts  a n d   a p li c a ti o n   Vo l.   2 ,   N o .   4,   A u g u st 1 9 8 0 ,   p p .   2 1 9 - 2 2 9 .   [5 ]   F .   Blas c h k e T h e   P rin c ip le  o f   F ield   Orie n tatio n   A p p li e d   to   t h e   Ne w   T ra n sv e c to Clo se d - L o o p   C o n t ro S y ste m   f o r   Ro tatin g   F iel d   M a c h i n e s‖ ,   S iem e n s - Rev . ,   v o l.   3 9 ,   1 9 7 2 ,   p p .   2 1 7 2 2 0 .   [6 ]   W .   L e o n h a rd Fi e l d   Or ien t a ti o n   fo Co n tro ll in g   AC   M a c h i n e Pri n c ip le a n d   A p p l ica ti o n ,   A   tu to ri a l,   IEE   c o n f .   o n   p o w e e lec tro n ic v a riab le sp e e d   d riv e s co n f .   p u b .   No .   2 9 1 ,   L o n d o n ,   1 9 8 8   p p .   2 7 7 - 2 8 2 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS   Vo l.   7 ,   No .   4 Dec em b er   2 0 1 6   1 1 2 5     1 1 3 3   1133   [7 ]   R.   Krish n a n ,   A . S .   B h a rd a w a ( 1 9 9 1 ) ,   A   Re v i e w   o f   P a ra m e t e r   se n siti v it y   a n d   a d a p tatio n   i n   I n d u str ial  v e c to r   c o n tro ll e d   I n d u c ti o n   m o to d riv e   s y ste m ,   IEE T ra n s.  o n   P o we El e c tro n ics ,   V o l .   6 ,   No .   4 ,   1 9 9 1   p p .   2 1 9 - 2 2 5 .   [8 ]   Ha m id . A .   T o li y a t,   E m il   L e v i,   M o n a   Ra in a   A   Re v ie w   o f   RF In d u c ti o n   m o to r   p a ra m e ter  Esti m a ti o n   T e c h n i q u e ,   IEE T ra n sa c ti o n   o n   En e rg y   C o n v e rs io n s ,   Vo l.   1 8 ,   No .   2 ,   2 0 0 3 ,   p p   3 5 6 - 3 6 5 .   [9 ]   G . S .   Bu ja  a n d   M . P .   Ka z m i e rk o w s k i,   Dire c to rq u e   c o n tro o f   P W M   in v e rter - f e d   a c   m o to rs a   s u rv e y ,   IEE IE   T ra n s. ,   v o l.   5 1 ,   p p .   7 4 4 7 5 7 ,   A u g u st 2 0 0 4 .     [1 0 ]   P.   M a ri n o ,   M . D.   In c e c c o   a n d   N. V isc ian o ,   A   c o m p a riso n   o f   Dire c T o rq u e   Co n tr o M e t h o d o l o g ies   f o In d u c t io n   M o to r ,   IEE tra n s .   2 0 0 1 .     [1 1 ]   G .   Bu ja  e a l. ,   Dire c t o rq u e   c o n tr o o f   in d u c ti o n   m o to d riv e s,  IEE IS IE  C o n f .   Re c . ,   p p .   T U2 T U8 ,   1 9 9 7 .   [1 2 ]   Bu ra k   Oz p in e c i,   L . M .   T o lb e rtr,   S im u li n k   I m p le m e n tatio n   o f   In d u c ti o n   M a c h in e   M o d e l - A   m o d u lar  a p p r o a c h ,   IEE E   T ra n s .   2 0 0 3 .   [1 3 ]   S iv a   G a n e sh   M a ll a ,   Re v iew  o n   Dire c T o rq u e   Co n tro ( DTC)  o In d u c ti o n   M o to r:  wit h   Ap p li c a ti o n o Fu zz y ,   In tern a ti o n a C o n f e re n c e   o n   El e c t rica l,   El e c tro n ics ,   a n d   O p ti m iza ti o n   T e c h n iq u e s (ICE EOT ),   p p .   1 3 2     1 4 2 ,   2 0 1 6 .       B I O G RAP H Y   O F   AUTHO R       Dr.  Ha m d y   M o h a m e d   S o li m a n   wa b o rn   in   Ca iro - Eg y p o n   2 6   De c e m b e 1 9 7 0 ,   He   re c e iv e d   B.   S c .   in   El e c tri c a P o w e a n d   M a c h in e   En g in e e ri n g   f ro m   H e l w a n   Un iv e rsit y   in   1 9 9 3 ,   m a st e o sc ien c e   in   a re a   o f   e lec tri c a m a c h in e   a n d   d riv e   sy ste m s.  M a ste o f   sc ien c e   is  f ro m   Be n h a   Un iv e rsit y   a n d   P h De g re e   f ro m   Ca iro   Un iv e rsit y ,   G i z a ,   Eg y p in   2 0 1 6 .   T h e   a re a   o f   P h is   e lec tri c a m a c h in e a n d   d riv e s.  He   is  a   d irec to o f   d e v e lo p m e n a n d   re se a rc h   o f   train   u n it in   Eg y p ti a n   c o m p a n y   m e tro .   His  c u rre n re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   p o w e e l e c tro n ics ,   m o to r   c o n tro l s   a n d   d riv e   sy ste m s .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.